import java.util.Stack;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * 实现不带头节点的单链表的基本操作
 * User: xwl
 * Date: 2023-05-10
 * Time: 10:31
 */
public class MySingleList {
    // 节点的类
    class ListNode {
        // 存储数据
        public int val;
        // 存储下一节点的地址
        public ListNode next;
        // 构造方法
        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    // 定义一个节点指向首节点
    public ListNode head ;
    // 构造方法
    public MySingleList() {}
    // 构造方法
    public MySingleList(int val) {
        this.head = new ListNode(val);
    }

    /**
     * 头插法
     * @param data:待插入的数据
     */
    public void addFirst(int data) {
        // 定义一个节点
        ListNode cur = new ListNode(data);
        // 插入
        cur.next = this.head;
        head = cur;
    }

    /**
     * 尾插法
     * @param data:待插入数据
     */
    public void addLast(int data) {
        //
        ListNode listNode = new ListNode(data);
        // 如果head为空
        if (head == null) {
            head = listNode;
            return;
        }
        // 定义一个节点指向首节点
        ListNode cur = head;
        // 找到尾节点
        seek(cur);
        // 插入
        cur.next = listNode;
    }

    /**
     * 任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
     * @param index:待插入位置
     * @param data:待插入数据
     * @return true:成功插入 false:待插入位置非法
     */
    public boolean addIndex(int index,int data) throws ListIndexOutOfException{
        check(index);
        if(index == 0) {
            addFirst(data);
            return true;
        }
        if(index == size()) {
            addLast(data);
            return true;
        }
        ListNode cur = findIndexSubOne(index);
        ListNode listNode = new ListNode(data);
        listNode.next = cur.next;
        cur.next = listNode;
        return true;
    }

    /**
     * 找到 index-1位置的节点的地址
     * @param index
     * @return
     */
    private ListNode findIndexSubOne(int index) {
        ListNode cur = head;
        int count = 0;
        while (count != index-1) {
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return cur;
    }

    /**
     * 查找是否包含关键字key是否在单链表当中
     * @param key:待查找的元素
     * @return ture:存在 false:不存在
     */
    public boolean contains(int key) {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if(cur.val == key) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 删除第一次出现关键字为key的节点
     * @param key:待删除的值
     */
    public void remove(int key){
        if(head == null) {
            return ;
        }
        if(head.val == key) {
            head = head.next;
            return;
        }
        // 实现
        ListNode cur = searchPrev(key);
        if(cur == null) {
            return;
        }
        ListNode del = cur.next;
        cur.next = del.next;
    }

    /**
     * 删除所有值为key的节点
     * @param key:待删除的值
     */
    public void removeAllKey(int key){
        if(head == null) {
            return;
        }
        ListNode prev = head;
        ListNode cur = head.next;
        while (cur != null) {
            if(cur.val == key) {
                prev.next = cur.next;
            }else {
                prev = cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        if(head.val == key) {
            head = head.next;
        }
    }

    /**
     * 取得链表的长度
     * @return count:链表的长度
     */
    public int size() {
        // 定义一个计数器
        int count = 0;
        // 定义一个节点用来遍历
        ListNode cur = head;
        // 实现
        while (cur != null) {
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    }

    /**
     * 使链表全部节点可以被回收
     */
    public void clear() {
        head = null;
    }

    /**
     * 找到最后一个节点
     * @return cur:返回尾节点
     */
    public void seek(ListNode cur) {
       // 实现
        while (cur != null) {
            cur = cur.next;
        }
    }

    /**
     * 判断位置是否合法
     * @param index:待操作位置
     * @return true:位置合法 false:位置非法
     */
    private void check(int index) {
        if (index < 0 && index > size()) {
            throw new ListIndexOutOfException();
        }
    }

    /**
     * 找到关键字key的前一个节点
     * @param key:待查找的元素
     * @return cur:第一个key的下标 null:不存在
     */
    private ListNode searchPrev(int key) {
        ListNode cur = head;
        while (cur.next != null) {
            if(cur.next.val == key) {
                return cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        // 没有要删除的节点
        return null;
    }

    /**
     * 递归逆序打印链表
     * @param pHead:链表的头节点
     */
    public void display(ListNode pHead) {
        // 如果链表为空
        if (pHead == null) {
            return;
        }
        // 如果只有一个节点
        if (pHead.next == null) {
            System.out.println(phead.val + " ");
            return;
        }
        // 实现
        display(pHead.next);
        System.out.print(pHead.val + " ");
    }

    /**
     * 使用栈来逆序打印链表
     * @param pHead
     */
    public void display2() {
        // 定义一个栈
        Stack<ListNode> stack = new Stack<>();
        // 定义一个节点指向当前节点
        ListNode cur = this.head;
        // 遍历链表
        while (cur != null) {
            // 压栈
            stack.push(cur);
            // 后移
            cur = cur.next;
        }
        // 遍历栈
        while (!stack.isEmpty()) {
            // 定义一个节点指向栈顶
            ListNode top = stack.pop();
            System.out.print(top.val + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
